湿地生态系统服务功能价值计算方法研究

王逸群

(国家林业局西北林业调查规划设计院， 西安 710048)

湿地生态系统服务功能价值计算方法研究

王逸群

(国家林业局西北林业调查规划设计院， 西安 710048)

针对目前国内外有关湿地生态系统服务功能价值计算方法存在的缺陷和不足，结合我国湿地资源空间分布特点和保护管理现状，提出了适合不同空间尺度和类型特点的湿地生态系统服务功能价值计算方法，为实现湿地分级分类管理、生态效益补偿和保护管理提供科学依据。

湿地生态系统；服务功能；价值；计算方法

湿地既是一种生态系统，也是一类稀缺自然资源，更是经济社会可持续发展的战略资源[1]。我国拥有联合国《湿地公约》所认定的全部42个湿地类型，湿地总面积位居亚洲第一，世界第四。随着社会经济的快速发展，污染、围垦、基建占用、过度放牧、过度捕捞和采集、外来物种入侵构成了当前威胁我国湿地生态健康的主要因素[1-2]。同时，气候变化导致的自然灾害，特别是干旱缺水，引发了湿地萎缩、地下水位下降、生物多样性锐减等生态危机[3-4]。建立各种类型的湿地保护地是保护与合理利用湿地生态系统和湿地资源的有效措施。但是，由于缺乏有关湿地价值计算方法的标准以及湿地生态系统服务评估指标，加之社会经济结构复杂，难以确定湿地生态系统服务的提供者和受益者，同时湿地生态系统服务价值往往大于补偿价值，价值计算结果只能作为在制定补偿标准时的“理论上限”。为此，全球环境基金项目支持我国开展湿地生态系统服务价值计算研究工作，以期使决策者充分认识到湿地的价值，有效实施湿地补偿政策，提高人们湿地保护意识，加强湿地保护红线管理，更好履行国际义务。我们在完成该项目过程中，对湿地生态系统服务功能价值计算方法进行了研究，并在我国大兴安岭与安徽升金湖两个项目示范地进行了生态系统服务功能价值计算应用，收效良好。现将我们提出的湿地生态系统服务功能价值计算方法简介如下。

1 湿地生态系统服务功能

湿地生态系统功能是湿地的基本属性，是提供服务的基础和前提，保持湿地生态系统服务功能完整性是湿地保护的目标。联合国千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment，MA)把湿地生态系统功能分为供给、调节、文化、支持等4大类[5]。

供给功能主要是湿地生态系统向外界提供大量产品，包括植物、动物和微生物的大量食物产品，以及湿地生态系统提供的各种原料。供给功能可以评价湿地生态系统向外界提供原料和产品的能力。

调节功能主要是湿地气候调节、水资源调节、净化水质等功能。气候调节功能评价湿地生态系统调节局地气候的能力，水资源调节功能评价湿地渗透和蓄水能力，净化水质功能评价湿地生态系统水环境状态调节能力。

文化功能主要是湿地消遣与生态旅游、教育与科研等功能。消遣与生态旅游功能反映了湿地文化功能的强弱，教育与科研功能是普及湿地知识和宣传湿地保护的重要指标。

支持功能主要是湿地独特的自然环境，为各类生物的生存、繁衍提供了栖息地，在保护生物多样性方面发挥了重要作用。

2 湿地生态系统服务功能价值计算存在的问题

从现有国内外湿地生态系统服务功能价值计算的专著、论文、报告以及有关国家与组织湿地生态服务功能价值评价方法来看，目前湿地生态系统服务功能价值计算主要存在以下问题：一是湿地生态系统服务功能价值计算时，除直接使用价值之外，其它间接使用价值计算没有考虑区域差异和湿地类型特点；二是湿地生态系统服务功能价值之间存在重复计算；三是湿地生态系统服务功能价值计算涵盖内容不全面；四是湿地生态系统服务功能选择价值和存在价值计算采用国外研究成果，没有真正体现其功能价值；五是湿地生态系统服务功能价值计算空间尺度较小等[6-15]。

3 湿地生态系统服务功能包括的较为完整内容

综合考虑我国湿地资源空间分布特点、保护利用现状、管理存在问题，以及社会经济发展状况，我国湿地生态系统服务功能价值包括直接使用价值、间接使用价值、选择价值和存在价值等方面[16-19]。其中：

直接使用价值主要有湿地产品、休闲娱乐、环境教育3个二级价值指标和植物、动物、化工、能源、交通、淡水、泥炭、其它湿地产品以及休闲娱乐、环境教育等10个三级价值指标。

间接使用价值主要有调节大气、调蓄洪水、净化去污3个二级价值指标和吸收CO2、释放O2、释放CH4、气候调节、净化空气、地表水资源调蓄、地下水资源调蓄和补给、洪水调蓄、吸收N、吸收P、吸纳COD以及拦截泥沙沉积物等12个三级价值指标。

选择价值主要有生物多样性1个二级价值指标和植物多样性、动物多样性保护2个三级价值指标。

存在价值主要有生存栖息地、文化景观2个二级价值指标和水域生存栖息地、沼泽生存栖息地、湿地文化传承、湿地景观4个三级价值指标。

4 湿地生态系统服务功能价值计算方法

4.1 直接使用价值计算

湿地生态系统直接使用价值包括湿地产品价值、休闲娱乐价值、环境教育价值。

4.1.1 湿地产品价值 湿地产品价值是指植物产品、动物产品、化工产品、能源产品、交通产品、淡水产品、泥炭产品、以及其它湿地产品的经济价值。湿地产品价值计算公式为：

V1=V11+V12+V13+V14+V15+V16+V17+V18

式中：V1为湿地产品价值，V11为植物产品价值，V12为动物产品价值，V13为化工产品价值，V14为能源产品价值，V15为交通产品价值，V16为淡水产品价值，V17为泥炭产品价值，V18为其它产品价值。

(1)植物产品价值

式中：V11为植物产品价值，Y11i为第i种植物产品产量平均值，P11i为第i种植物产品单价，i为湿地植物产品种类。

(2)动物产品价值

式中：V12为动物产品价值，Y12i为第i种动物产品产量平均值，P12i为第i种动物产品单价，i为湿地动物产品种类。

(3)化工产品价值

式中：V13为化工产品价值，Y13i为第i种化工产品产量平均值，P13i为第i种化工产品单价，i为湿地化工产品种类。

(4)能源产品价值

能源产品主要是指利用湿地水资源建立水电站发电。能源产品价值计算公式为:

V14=Y14×P14

式中：V14为能源产品价值，Y14为发电量的平均值，P14为各类用电平均电价。

(5)交通产品价值

式中：V15为交通产品价值，Y15i为第i种交通产品产量平均值，P15i为第i种交通产品单价，i为湿地交通产品种类。

(6)淡水产品价值

式中：V16为淡水产品价值，Y16i为第i种淡水产品用户用水量平均值，P16i为第i种淡水产品用户用水单价，i为湿地淡水产品用户种类。

(7)泥炭产品

泥炭产品价值计算公式为:

V17=Y17×P17

式中：V17为泥炭产品价值，Y17为泥炭产品产量平均值，P17为泥炭产品单价。

(8)其它产品

式中：V18为其它产品价值，Y18i为第i种其它产品产量平均值，P18i为第i种其它产品单价，i为湿地其它产品种类。4.1.2 休闲娱乐价值 湿地休闲娱乐价值是指湿地独特的自然景观为人类提供休闲娱乐服务所创造的经济价值。湿地休闲娱乐价值计算公式为：

V2=Y2×P2

式中：V2为休闲娱乐价值，Y2为评价区域年平均旅游人数，P2为全国旅游人均消费(扣除其中环境教育部分消费)。

4.1.3 环境教育价值 湿地环境教育价值是指湿地独特丰富的自然资源为人类提供环境教育服务所产生的经济价值。湿地环境教育价值计算公式为：

V3=A3×Y3×P3

式中：V3为环境教育价值，A3为评价区域湿地面积，Y3为评价区域权重值(分别重要湿地、保护区、湿地公园、风景名胜区、水利风景区、森林公园按照游览时间赋予权重)，P3为全国湿地环境教育平均价值。

4.2 间接使用价值计算

湿地生态系统间接使用价值包括调节大气价值、调蓄洪水价值、净化去污价值等。

4.2.1 调节大气价值 湿地是地球表层系统中的重要碳汇，通过吸收CO2和释放O2来调节大气组分和温室气体含量，对减缓全球气候变暖具有重要作用。同时泥炭沼泽释放CH4对调节大气还具有负作用。

调节大气价值计算公式为：

V4=V41+V42-V43+V44+V45

式中：V4为调节大气价值，V41为吸收CO2价值，V42为释放O2价值，V43为释放CH4价值(负价值)，V44为气候调节价值，V45为净化空气价值。

(1)吸收CO2价值

式中：V41为吸收CO2价值，A41i为评价区域不同湿地类型面积，Y41i为不同湿地类型单位平均生产力(分别八大湿地区域，给出不同湿地类型平均生产力)，α为转换系数，β为每固定1吨CO2价值，i为评价区域不同湿地类型。

(2)释放O2价值

分别不同湿地类型计算释放O2价值，湿地释放O2价值计算公式为：

式中：V42为释放O2价值，A42i为评价区域不同湿地类型面积，Y42i为不同湿地类型平均生产力(同上)，α为转换系数，β为每释放1tO2价值，i为评价区域不同湿地类型。

(3)释放CH4价值

现地调查或收集评价区域泥炭沼泽储量，采用全国泥炭沼泽释放CH4单位价值，计算评价区域泥炭沼泽释放CH4价值。该价值为负价值，计算公式为：

V43=Y43×α×P43

式中：V43为释放CH4价值，Y43为评价区域泥炭沼泽储量，α为甲烷释放系数，P43为治理吸纳CH4的费用。

(4)气候调节价值

湿地水面蒸发调节气候价值包括降低气温价值和增加大气湿度价值，计算公式为：

V44=Y441×P44/α+βY442×P44

式中：V44为气候调节价值，α为空调效能比，β为1m3水蒸发耗电量，Y441为水面蒸发所吸收的热量，Y442为水面蒸发的水量，P44为电价。

(5)净化空气价值

净化空气价值包括增加负离子和水面降尘两部分，其中：

增加负离子功能价值计算公式为：V451=Y451×P451。式中：V451为增加负离子功能价值，Y451为评价区水生态系统增加负离子量，P451为负离子生成的单位价值。

水面降尘功能价值计算公式为：V452=Y452×P452。式中：V452为降低粉尘服务价值，Y452为评价区水生态系统降低粉尘数量，P452为降低粉尘单位价格。4.2.2 调蓄洪水价值 湿地植物吸收渗透降水，致使降水进入江河时间滞后，入河水量减少，降低了洪水径流，对地表水资源、地下水资源补给和洪水调蓄具有明显作用。调蓄洪水价值计算公式为：

V5=V51+V52+V53

式中：V5为调蓄洪水价值，V51为地表水资源调蓄价值，V52为地下水资源调蓄和补给价值，V53为洪水调蓄功能价值。

(1)地表水资源调蓄价值

地表水资源调蓄价值计算公式如下：

V51=Y51×P51

式中：V51为地表水资源调蓄价值，Y51为评价区地表水资源总量，P51为单位调蓄价格。

(2)地下水资源调蓄和补给价值

地下水资源调蓄和补给总价值为：

V52=V521+V522

地下水资源调蓄价值计算公式为：

V521=Y521×P521

式中：V521为地下水资源调蓄价值，Y521为评价区地下水资源总量，P521为单位调蓄价格。

地下水资源补给价值计算公式为：

V522=Y522×P522×θ

式中：V522为地下水资源补给价值，Y522为评价区地下水资源总量，P522为单位补给机会成本，θ为转换能效比。

(3)洪水调蓄功能价值

洪水调蓄功能价值计算公式为：

V53=Y53×P53

式中：V53为洪水调蓄功能价值，Y53为评价区洪水调蓄能力，P53为单位水库库容造价。

4.2.3 净化去污价值 湿地对氮、磷等营养元素以及重金属元素具有吸收转化和滞留作用，同时还具有拦截泥沙沉积物的作用。

湿地净化去污价值计算公式为：

V6=V61+V62+V63+V64

式中：V6为净化去污价值，V61为吸收N的价值，V62为吸收P的价值，V63为吸纳COD价值，V64为拦截泥沙沉积物价值。

(1)吸收N的价值

不同湿地类型吸收N的价值计算公式为：

式中：V61为吸收N的价值，A61i为不同湿地类型面积，Y61i为不同湿地类型吸收N的系数，P61i为湿地净化去污单位价值，i为评价区域不同湿地类型。

(2)吸收P的价值

式中：V62为吸收P的价值，A62i为不同湿地类型面积，Y62i为不同湿地类型吸收P的系数，P62i为湿地净化去污单位价值，i为评价区域不同湿地类型。(3)吸纳COD价值

不同湿地类型吸纳COD价值计算公式为：

V63=Y63×P63

式中：V63为湿地水资源净化功能价值，Y63为评价区COD水体纳污能力，P63为COD处理单位成本。

(4)拦截泥沙沉积物价值

湿地拦截泥沙沉积物价值计算公式为：

式中：V64为拦截泥沙沉积物价值，A64i为不同湿地类型面积，Y64i为不同湿地类型拦截泥沙沉积物系数，P64i为全国拦截泥沙单位价值，i为评价区域不同湿地类型。

4.3 选择价值

对湿地生态系统来讲，尽管有些服务功能目前人类还没有从中获得任何效用，但是在为未来使用这些服务保存选择机会方面，它仍然具有价值。湿地生态系统服务功能选择价值主要是生物多样性价值，湿地是地球上生物多样性最丰富的区域之一，生物多样性价值表征湿地生态系统中所有生命体的价值，包括植物多样性保护价值和动物多样性保护价值。

4.3.1植物多样性保护价值 植物多样性保护价值计算公式为：

V71=Y71×P71

式中：V71为植物多样性保护价值，Y71为评价区域植物当量值，P71为单位当量植物保护价值。

式中：V72为动物多样性保护价值，Y72i为评价区域i类动物当量值，P72i为i类动物单位当量保护价值，i为动物类型(鸟类、鱼类及其它特别类型湿地动物)。

4.4 存在价值计算

存在价值是指人们在知道某种资源的存在后(即使他们永远不会使用那种资源)，对其存在而确定的价值。湿地生态系统服务功能存在价值包括生存栖息地价值、文化景观价值等。4.4.1 生存栖息地价值 湿地独特的自然环境为各类生物的生存、繁衍提供了丰富的食物资源以及多样化的优良栖息与繁殖条件，生存栖息地价值是指湿地为动植物提供栖息地时产生的生态效益所具有的价值。生存栖息地价值计算公式为：

V8=V81+V82

式中：V8为生存栖息地价值；V81为水域生存栖息地价值；V82为沼泽生存栖息地价值。

(1)水域生存栖息地价值

评价区水域生存栖息地价值计算公式为：

V81=A81×Y81×P81

式中：V81为水域生存栖息地价值，A81为评价区水域面积，Y81为水域水质价值系数(按照水质等级赋予调节系数)， P81为水域生存栖息地单位价值。

(2)沼泽生存栖息地价值

沼泽生存栖息地价值计算公式为：

V82=A82×Y82×P82

式中：V82为沼泽生存栖息地价值，A82为评价区沼泽面积，Y82为沼泽湿地生境多样性系数(按照生境多样性和植被盖度赋予不同系数值)， P82为沼泽生存栖息地单位价值。

4.4.2 文化景观价值 类型多样的湿地资源，孕育了丰富的湿地文化景观，与地域文化相互融合，形成独具特色的湿地文化景观，丰富了人们的精神生活，凸显中华民族优秀传统文化。文化景观价值计算公式为：

V9=V91+V92

式中：V9为文化景观价值；V91为湿地文化传承价值；V92为湿地景观价值。

(1)湿地文化传承价值

湿地文化传承价值计算公式为：

V91=A91×Y91×P91

式中：V91为湿地文化传承价值，A91为评价区湿地面积，Y91为价值调节系数(按照不同湿地类型赋予调节系数)， P91为湿地文化传承单位价值。

(2)湿地景观价值

湿地景观价值计算公式为：

V92=A92×Y92×P92

式中：V92为湿地景观价值，A92为评价区湿地面积，Y92为价值调节系数(按照不同湿地类型赋予调节系数)，P92为湿地景观单位价值。

[1] 李阳，王冬，张战峰，等.西安市长安区湿地资源分布与特征分析[J].陕西林业科技，2016(5)：43-46.

[2] 国家林业局.中国湿地资源简况[M].北京，2013.

[3] 王敏利.陕西桥山湿地保护与恢复工程研究[J].陕西林业科技，2015(2)：78-80.

[4] 杨自勉.甘肃张掖市黑河流域湿地生态系统现状与监测体系建设[J].陕西林业科技，2015(2)：75-77.

[5]MA工作组.湿地与水综合报告[R]//千年生态系统评估(MillenniumEcosystemAssessment)综合报告[R].北京：2006.

[6] 陈宜瑜，吕宪国.湿地功能与湿地科学的研究方向[J].湿地科学，2003，1(1)：101-107.

[7] 崔丽娟，宋玉祥.湿地社会经济评价指标体系研究[J].地理科学，1997，17(增刊)：446-450.

[8] 傅娇艳，丁振华.湿地生态系统服务、功能和价值评价研究进展[J].应用生态学报，2007，18(3)：681-686.

[9] 湿地国际-中国项目办.湿地经济评价[M].北京：中国林业出版社，1999.

[10] 张晓云，吕宪国.湿地生态系统服务价值评价研究综述[J].林业资源管理，2006，10(5)：81-86.

[11] 张永民,译.生态系统与人类福祉：评估框架[M].北京：中国环境科学出版社，2007.

[12] Assessment M.E. Ecosystems and human well-being: wetlands and water[M].World Resources Institute, Washington, DC, 2005.

[13] Costanza R. The value of the world's ecosystem and natural capital[J]. Nature, 1997, 387: 253-26.

[14] Richard T.W.,Wui Y. S. The economic value of wetland services a meta-analysis[J].Ecological Economics,2001(37):257-270.

[15] 曹春香.湿地生态系统评价体系研究[R].北京，2012.

[16] 李文华.生态系统服务功能价值评估的理论方法与应用[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[17] 孟庆义，欧阳志云，马东春.北京水生态服务功能与价值[M].北京：科学出版社，2012.

[18] 马学慧.中国泥炭地碳储量与碳排放[M].北京：中国林业出版社，2013.

[19] 崔国发，孙锐.湿地自然保护区保护优先性评价技术[M].北京：中国林业出版社，2014.

Calculation Methods of Wetland Ecosystem Services Value

WANG Yi-qun

(NorthwestInstituteofForestInventory,PlanningandDesign,SFA,Xi'anShaanxi710048 )

In light of defects and shortcomings of current calculation methods for wetland ecosystem services value, calculation methods based on different spatial scales and types characteristics of wetland was developed given the spatial distribution and protection management of the status quo. It is expected to be scientific references for ecological benefit compensation.

Wetland ecosystem; service values; calculation methods

2016-11-18

国家林业局-联合国开发计划署/全球环境基金 CBPF-MSL：增强湿地保护地子体系管理有效性，保护具有全球意义的生物多样性项目。

王逸群(1964-)，男，陕西周至人，高级工程师，主要从事湿地保护、监测、管理及相关规划设计工作。

X84

A

1001-2117(2017)01-0063-06